Hvor meget koster Jorden afvejes ?

Jorden. Thinkstock / Stockbyte / Getty Images

Vejning et objekt på en skala kan hjælpe dig med at forstå, hvordan forskerne bestemme vægten af ​​planeter, såsom Jorden.Når du placerer et objekt på en skala, Jordens tyngdekraft trækker ned på det med en kraft, der afhænger af objektets vægt og planetens.Hvis du forstår et par gravitationelle love, kan du bruge denne viden til at beregne Jordens masse hjælp ligninger.

G: En meget vigtig Konstant

  • Tak Issac Newton til at formulere loven af ​​Universal Gravitation, som hjælper med at forklare planeternes bevægelse og gør det muligt at beregne Jordens masse.Det anføres, at tyngdekraften tiltrækning mellem to objekter er produktet af deres divideret med kvadratet på deres afstande og multipliceret med G, en proportionalitetskonstant.Newton anslås, at konstant værdi, men Henry Cavendish opdagede sin sande værdi: 6,67 x 10-11 newton.Man ser ofte denne værdi angivet som 6,67 x 10 ^ -11 N m ^ 2 / kg ^ 2, The m ^ 2 / kg ^ 2 i slutningen af ​​nummeret angive

    r sine enheder.Cavendish gjorde sin opdagelse ved at måle minut, men påviselige gravitationel tiltrækning mellem to bolde.

Forstå Universal Gravitation ligning

  • Express lov af Universal Gravitation i form af en ligning, og du får følgende:

    F = G x m1 x m2 / R ^ 2

    De variabler M1 og M2repræsenterer masserne af to objekter, og R er afstanden mellem dem.Variablen F er kraften mellem objekterne.Newtons bog "Principia" - hvori han afslørede lov af Universal Gravitation - indeholder også tre meget vigtige love om bevægelse, der forklarer, hvordan bevægelse fungerer.Den anden lov om bevægelse, at et objekts kraft, f, er lig med dets masse gange acceleration, som ses i denne ligning:

    f = MXA

den kritiske Acceleration Factor

  • Du kan også beregne kraft tyngdekraft øverpå et objekt ved hjælp af denne ligning.

    F = mxg

    Variablen m står for et objekts masse og g er en konstant, der repræsenterer tyngdeaccelerationen.Denne konstant er den hastighed, hvormed en genstand accelererer som den falder mod et andet objekt.Værdien for tyngdeaccelerationen varierer med placering - g kunne være 9,79 m / s ^ 2 i den ene laboratorium og 9,8 m / s ^ 2 i en anden.

afvejes din Planet

  • bevæbnet med viden om Newtons love og tyngdeaccelerationen, kan du beregne Jordens masse.Begynd med at skrive ligningen for lov af Universal Gravitation:

    F = G x m1 x m2 / R ^ 2

    G er den konstante proportionalitetsprincippet, også kaldet den universelle gravitationskonstanten.Antag, at m1 er Jordens masse og m2 er massen af ​​et andet objekt.Løs ligningen for m1 som ses nedenfor:

    m1 = F x R ^ 2 / G x m2

    Da F er lig også mxg, kan du erstatte F med mxg at opnå følgende:

    m1 = m2 xg XR ^ 2/ G x m2

    M2 vises i tæller og nævner, så det udligner forlader den endelige ligning:

    m1 = gx R ^ 2 / G

    Jordens masse er lig med tyngdeaccelerationen gange Jordens radius kvadrerede divideret meduniverselle gravitationskonstant.Antag, at g er 9,8 m / s ^ 2 og Jordens radius er 6,37 x 10 ^ 6 m.Erstat G med med dens værdi, 6,67 x 10 ^ -11 N m ^ 2 / kg ^ 2, og løse ligningen for at få 6 x 10 ^ 24 kg for Jordens masse.

Ressourcer

  • Universe i dag: 50 Amazing Fakta om Jorden
164
0
1
Videnskab